2022-2023学年新教材高中物理第一章描述运动的基本概念5速度变化的快慢与方向-加速度学案教科版必修第一册

1、PAGE 14PAGE 5速度变化的快慢与方向加速度课标要求思维导图1.知道加速度的定义，理解其物理意义2知道速度、速度变化量、加速度之间的关系3会利用vt图像求解加速度4会根据加速度方向与速度方向的关系，判断运动性质必备知识自主学习突出基础性素养夯基一、加速度1定义：物理学中，用速度的_与发生这一改变所用_的比，定义为加速度2定义式：avt.3物理意义：描述物体速度变化的_和_，也叫速度对时间的变化率4单位：国际单位制中，加速度的单位是_，符号是m/s2.二、加速度的方向1加速度的方向：加速度是_(选填“矢”或“标”)量，加速度的方向与速度的变化量v的方向_2直线运动中加速度方向与速度方向的

2、关系(1)加速运动时，加速度的方向与初速度的方向_(2)减速运动时，加速度的方向与初速度的方向_三、加速度的测量1用打点计时器测加速度：测量纸带上一段很短时间t内的位移x，只要t足够小，该时刻的瞬时速度v_，求得两个不同时刻t1和t2的瞬时速度v1和v2，则加速度a_2用光电门测加速度：测量出小车通过两个光电门时的瞬时速度v1和v2，以及在两个光电门间的运动时间T，则这段时间内的加速度a_.四、速度时间图像与加速度1定性判断：vt图像中图线的_表示加速度同一图像中，倾角(图线与横坐标轴的夹角)越大，表示加速度_2定量计算：如图，在vt图像上取两点E(t1，v1)、F(t2，v2)，加速度avt

3、v2v1t2t1.导学1速度的改变量(1)若v2跟v1同向，且v2v1，则vv2v10，如图所示：(2)若v2跟v1同向，且v2v1，则vv2v10，如图所示：(3)若v2跟v1反向，则vv2v1，如图所示：导学2小轿车比大卡车启动得“快”，飞机在万米高空飞行得很“快”，这两个“快”的含义不相同第一个“快”是指速度变化相同的情况下，小轿车用时少即小轿车的速度变化得快；第二个“快”是指飞机飞行的速度很大理解t1、t3时刻表示加速度方向发生改变，t2、t4时刻表示速度方向发生改变关键能力合作探究突出综合性素养形成探究点一加速度【导学探究】图中甲、乙、丙、丁各物体都在做直线运动，其运动的速度在发生变

4、化，但速度变化的快慢不同(1)万吨货轮和火箭在相同时间内谁的速度变化大？谁的速度变化快？(2)列车和小轿车从静止开始运动达到相同速度，所用时间不同，谁的速度变化快？(3)甲、乙、丙、丁四种情形中，加速度的大小各为多少？【归纳总结】1.加速度大小与方向的含义(1)加速度的大小表示物体速度变化的快慢，可以是增大的快慢，也可以是减小的快慢(2)加速度与速度同向时，速度增大，反向时速度减小(3)比较矢量间大小关系时，仅比较其绝对值大小矢量的最小值为0.2对公式avt的理解(1)在公式avtv2v1t中，a、v1、v2都是矢量，分析求解时，首先要规定某一方向为正方向，一般规定v1的方向为正方向，然后确定

5、其他物理量的方向，若与规定的正方向相同则为正值，若与规定的正方向相反则为负值，切勿盲目套用公式(2)avt是加速度的定义式，而不是决定式，即物体加速度的决定因素不是v、t，而是后边要学习的物体所受的合力和物体的质量不能说a与v成正比，与t成反比3加速度与速度加速度的大小和速度的大小无关(1)加速度大，速度不一定大；速度大，加速度也不一定大类似地，加速度小，速度不一定小；速度小，加速度也不一定小(2)加速度为零，表示速度不变，但速度不一定为零；速度为零并不表示速度不变，所以加速度也不一定为零【典例示范】题型1对加速度的理解例1 (多选)由加速度的定义式avt可知()Aa与v成正比，与t成反比B物

6、体的加速度大小可根据v与t的比值来计算Ca的方向与v的方向相同，与v的方向无关Dvt叫速度的变化率，就是加速度题型2加速度的计算例2求下列物体的加速度：(1)一辆汽车以72km/h的速度匀速运动，紧急刹车后经2s停下来；(2)沿光滑水平地面以10m/s的速度运动的小球，撞墙后以8m/s的速度反弹，与墙壁接触时间为0.1s【思维方法】应用avt计算加速度的步骤(1)规定正方向，一般选取初速度方向为正方向；(2)根据题意，求出初速度v1和末速度v2，利用vv2v1求出v；(3)找出速度改变v所用的时间t；(4)由avt计算加速度，并对a的方向进行说明题型3速度和加速度的关系例3以下几种运动的速度和

7、加速度的关系可以存在的是()A速度向东正在减小，加速度向西正在增大B速度向东正在减小，加速度向东正在增大C速度向东正在增大，加速度向西正在增大D速度向东正在增大，加速度向西正在减小素养训练1如图所示为猎豹、蜻蜓、歼20战斗机在运动中的图像图甲中猎豹捕食时速度能在4s内由零增加到30m/s，图乙中以9m/s的速度飞行的蜻蜓能在1s内停下来，图丙中歼20战斗机以600m/s的速度在空中匀速飞行试结合以上情景分析：(1)哪一个物体的速度最大？(2)哪一个物体的速度变化量最大？(3)哪一个物体的加速度最大？素养训练2如图所示，小球以5m/s的初速度自由冲上光滑的斜面(设斜面足够长)，2s末速度大小变为

8、1m/s，求这段时间内小球的加速度探究点二vt图像与加速度1识别vt图像av1t1v2v1t2t1vt.2斜率的正负表示加速度的方向斜率为正，表示加速度的方向与规定的正方向相同；斜率为负，表示加速度的方向与规定的正方向相反3由vt图像判断速度的变化如图所示，在整个运动过程中物体的加速度a0.(1)在0t0时间内，v0，物体做减速运动；(2)在tt0时间内，v0，a0，物体做加速运动4几种常见的vt图像图像特点运动性质举例平行于时间轴匀速直线运动远离时间轴加速直线运动靠近时间轴减速直线运动【典例示范】例4 (多选)如图是物体做直线运动的vt图像由图可知，该物体()A第1s内和第3s内的运动方向相

9、反B第3s内和第4s内的加速度相同C第1s内和第4s内的加速度大小相等D3s末速度方向和加速度方向都发生改变【思维方法】比较加速度大小的两种方法(1)定性比较通过速度时间图像的斜率判断，斜率绝对值表示加速度大小，正、负号表示方向(2)定量计算比较用加速度定义式，求解加速度进行比较素养训练3一枚火箭由地面竖直向上发射，其速度时间图像如图所示，由图像可知()A0ta段火箭的加速度大于tatb段火箭的加速度B在0tb段火箭是上升的，在tbtc段火箭是下落的Ctb时刻火箭加速度方向改变Dtc时刻火箭回到地面素养训练4如图所示为某一质点的vt图像，求：(1)质点在02s内的加速度；(2)质点在26s内的

10、加速度；(3)质点在68s内的加速度随堂演练自主检测突出创新性素养达标1.如图所示，汽车向右沿直线做减速运动，原来的速度是v1，经过一小段时间之后，速度变为v2，用v表示速度的变化量则()A汽车的加速度方向与v1的方向相同B汽车的加速度方向与v2的方向相同C汽车的加速度方向与v1的方向相反D汽车的加速度方向与v的方向相反2一运动物体的初速度v08m/s，加速度a2m/s2，表明()A物体的加速度方向与初速度方向相同，物体的速度在减小B物体的加速度方向与初速度方向相同，物体的速度在增大C物体的加速度方向与初速度方向相反，物体的速度在减小D物体的加速度方向与初速度方向相反，物体的速度在增大3如图所

11、示为某物体做直线运动的vt图像，关于物体在前4s的运动情况，下列说法中正确的是()A物体始终向同一方向运动B物体的加速度大小不变，方向改变C物体在前2s内做减速运动Dt2s时的速度、加速度都为零4汽车的百公里加速时间指的是汽车从静止加速到100km/h所用的时间，是衡量汽车性能的一项重要指标下表是几款汽车的百公里加速时间，请选出平均加速度最大的汽车()汽车类型宝马M3奥迪R8奔驰SLR凯迪拉克百公里加速时间/s4.94.53.66.8A.宝马M3B奥迪R8C奔驰SLRD凯迪拉克5打网球是一项深受大家喜爱的体育运动，某网球运动员的网球发球速度可以接近50m/s，一次比赛中，对方打出速度为40m/

12、s的直球，被该运动员以40m/s的速度反向击回，网球与球拍接触的时间为0.2s，设球飞来的方向为正方向，则网球在这段时间内的加速度为()A200m/s2B400m/s2C400m/s2D200m/s26情境模型素养有些国家的交管部门为了交通安全，特制定了死亡加速度500g(g取10m/s2)这一数值，意思是如果行车加速度超过此值，将有生命危险这么大的加速度，一般车辆是达不到的，但是发生交通事故时，将会达到这一数值探究：两辆摩托车以36km/h的速度相向而撞，碰撞时间为2103s，驾驶员是否有生命危险？5速度变化的快慢与方向加速度必备知识自主学习一、1改变量v时间t3快慢方向4米每二次方秒二、1

13、矢相同2(1)相同(2)相反三、1.xtv2v1t2t12.v2v1T四、1斜率越大关键能力合作探究探究点一【导学探究】提示：(1)火箭火箭(2)小轿车(3)甲：0.02m/s2乙：10m/s2丙：0.056m/s2丁：1.4m/s2【典例示范】例1解析：公式avt是加速度的定义式，不是决定式，加速度a是采用比值法定义的，所以a与v、t不存在比例关系，只是a的大小可根据v与t的比值计算出来，且a的方向与v的方向相同，与v的方向无关，选项A错误，选项B、C正确；vt是速度的变化率，根据加速度的定义可知，vt就是加速度，故D正确答案：BCD例2解析：(1)规定初速度的方向为正方向，已知v172km

14、/h20m/s，则汽车的加速度为a10v1t0202m/s2-10 m/s2.(2)小球的加速度为a2v2v1t8100.1m/s2-180 m/s2.答案：(1)10m/s2(2)180m/s2例3解析：速度向东，加速度向西，物体做减速运动，加速度增大，速度减小得越来越快，故A正确；速度向东，加速度向东，则速度一定增大，故B错误；速度向东，加速度向西，则速度一定减小，不可能增大，故C、D错误答案：A素养训练1解析：(1)歼20战斗机的速度最大(2)猎豹的速度变化量最大，为30m/s.(3)猎豹的加速度a1v1t13004m/s27.5m/s2，蜻蜓的加速度a2v2t2091m/s29m/s2

15、，歼20战斗机速度不变，加速度为零，故蜻蜓的加速度最大答案：(1)歼20战斗机(2)猎豹(3)蜻蜓素养训练2解析：以初速度v0的方向为正方向，末速度v可能与v0方向相同，也可能与v0方向相反当v与v0同向时，v05m/s，v11m/s，a1v1tv1v0t152m/s22m/s2.当v与v0反向时，v05m/s，v21m/s，a2v2tv2v0t152m/s23m/s2.所以加速度可能为2m/s2，也可能为3m/s2，负号表示加速度方向与初速度方向相反，即沿斜面向下答案：加速度大小为2m/s2或3m/s2方向沿斜面向下探究点二【典例示范】例4解析：A错：第1s内和第3s内的速度均为正值，方向相

16、同；B对：vt图像的斜率代表加速度，第3s内和第4s内斜率相同，所以加速度相同；C对：第1s内、第4s内加速度大小avt1m/s2；D错：3s末速度方向发生改变，但加速度方向不变答案：BC素养训练3解析：在速度时间图像中，图线的斜率表示加速度，由数学知识可知0ta段火箭的加速度小于tatb段火箭的加速度，故A错误由速度时间图像可以看出，在0tc段火箭的速度均是正值，说明火箭一直向上运动，tc时刻速度为零，说明tc时刻火箭离地面最远，故B、D错误；在速度时间图像中，图线的斜率表示加速度，tb时刻火箭加速度由正变负，加速度方向改变，选项C正确答案：C素养训练4解析：(1)质点在02s内的加速度a1

17、v1t142m/s22m/s2；(2)质点在26s内做匀速直线运动，加速度a20；(3)质点在68s内的加速度a3v3t3042m/s22m/s2，负号表示加速度方向与规定的正方向相反答案：(1)2m/s2(2)0(3)2m/s2随堂演练自主检测1解析：加速度的方向与速度变化量的方向相同，所以汽车的加速度方向与v的方向相同，由于汽车向右沿直线做减速运动，所以加速度方向与初速度方向相反，即汽车的加速度方向与v1的方向相反，由题意知，v2与v1方向相同，故选项C正确答案：C2解析：初速度v0为负，而加速度a为正，说明v0的方向与加速度a的方向相反，所以物体做减速运动答案：C3解析：由图可知，前2s速度为负，后2s速度为正，所以物体的速度方向改变，故A错误；图线的斜率表示加速度，由图可知，图线的斜率不变，故物体的加速度大小不变，方向不变，故B错误；物体在前2s内向负方向做匀减速运动，故C正确；由图可知，t2s时的速度为零，但加速度不为零，故D错误答案